KR101298394B1 - 통신 장치, 기지국 및 다중-지점 협력 통신 방법 - Google Patents

통신 장치, 기지국 및 다중-지점 협력 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 장치, 기지국 및 다중-지점 협력 통신 방법을 제공한다. 통신 장치는, 통신 장치와 통신 장치가 위치하는 셀 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값(즉, 통신 장치와 셀 기지국 사이의 채널 추정 값)을 획득하는 채널 추정 유닛(61), 채널 추정 값 또는 채널 추정 값에 기초한 정보를 셀 기지국으로 전송하는 전송 유닛(62), 셀 기지국으로부터 다중-지점 협력 전송 모드, 셀 기지국에 의해 사용되는 코드북 또는 프리코딩 행렬, 및 셀 기지국과 협력하는 협력 기지국에 의해 사용되는 코드북 또는 프리코딩 행렬을 나타내는 다중-지점 협력 메시지를 수신하는 수신 유닛(63), 다중-지점 협력 메시지에 기초하여 채널 행렬을 획득하는 채널 행렬 형성 유닛(64), 및 채널 행렬 및 다중-지점 협력 메시지에 기초하여 수신된 신호를 디코딩하는 디코딩 유닛(65)을 포함한다.

Description

통신 장치, 기지국 및 다중-지점 협력 통신 방법{COMMUNICATION DEVICE, BASE STATION AND MULTI-POINT COOPERATIVE COMMUNICATION METHOD}
본 발명은 무선 통신 기술에 관한 것이며, 상세하게는, 무선 통신 시스템에서의 협력 다중-기지국 또는 다중-셀 통신 방법 및 장치에 관한 것이다.
지금까지, 무선 통신 시스템이 충분히 발전되었다. 이전의 2세대 GSM(Global System for Mobile Communication)은 GPRS(General Packet Radio Service) 및 EDGE(Enhanced Data Rate for GSM Evolution)와 같은 기술로 계속 발전하고 있다. 더 높은 전송 속도를 갖는 3세대 GSM(예컨대, WCDMA 및 CDMA2000)이 전 세계에 걸쳐 많은 국가 및 지역에서 계속하여 적용되고 상업적으로 사용되고 있다. 셀룰러 통신 기술의 발전에 부가하여, WLAN(Wireless Local Area Network) 및 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)와 같은 다른 무선 액세스 기술도 역시 급속히 발전되고 있다. 게다가, 4세대 GSM, 3GPP LTE(Third Generation Partnership Project Long Term Evolution), 및 3GPP LTE+(Third Generation Partnership Project Long Term Evolution Advanced)에 직면한 IEEE 802.16m 기술과 같은 프로젝트도 역시 연구 개발 단계에 들어가기 시작되었다.
고속 멀티미디어 통신 및 고속 무선 인터넷 액세스의 서비스에 대한 사람들의 요구가 급속히 증가함에 따라, 무선 스펙트럼 자원이 제한되어 있지만, 기존의 대역 자원을 사용하여 통신 시스템의 전송 속도 및 스펙트럼 이용률을 충분히 향상시키는 문제가 긴급히 해결되어야만 한다. 다중-안테나 기술이 전송 용량 또는 신호 품질을 향상시킬 수 있기 때문에, 상기 시스템 모두는 다중-안테나 기술을 사용한다. 3GPP LTE-Advanced 시스템 및 IEEE 802.16m에서, 기지국에서 이동국으로 심지어 8개의 전송 안테나 및 8개의 수신 안테나의 안테나 모드가 정의되어 있다.
다중-안테나 시스템의 공간-시간 처리 기술은 주로 공간 멀티플렉싱, 공간 다이버시티 등을 포함한다. 공간 다이버시티는, 전송 안테나들 사이의 시간 영역에 코딩 중복성을 도입함으로써 다이버시티 이득을 획득하기 위해, 공간-시간 코딩을 통해 데이터를 다수의 데이터 서브스트림으로 분할하고 이를 다수의 안테나를 통해 동시에 전송하는 것이다. 공간 멀티플렉싱은 전송 안테나를 통해 독립적인 정보 스트림을 전송하는 것이고, 수신단은 최대 전송률(maximum rate)을 실현하기 위해 간섭 억압(interfering suppression) 방법으로 디코딩한다. 일반적으로, 무선 통신 시스템의 처리율을 향상시키기 위해 공간 멀티플렉싱 기술이 채택될 수 있는 반면, 무선 통신 시스템의 서비스 범위를 확장시키기 위해 공간 다이버시티 기술이 채택될 수 있다.
무선 통신 시스템에서, 셀의 가장자리에 있는 사용자는 서비스 기지국까지의 거리가 먼 것으로 인해 서비스 기지국으로부터 약한 신호를 수신할 뿐만 아니라 인접한 셀의 기지국으로부터의 신호에 의해 크게 간섭을 받을 수 있으며, 따라서 셀의 가장자리에 있는 사용자의 처리율이 열화된다.
본 발명에 인용된 문헌은 이하에 열거되어 있다. 이들 문헌은 그 전체 내용이 본 명세서에 기술된 것처럼 참조 문헌으로서 본 명세서에 포함된다.
1. [특허 문헌 1]: COX TIMOTHY [US]; KHOSHNEVIS AHMAD [US], COOPERATIVE MULTIPLE ACCESS IN WIRELESS NETWORKS (WO2008157147);
2. [특허 문헌 2]: SHEN MANYUAN [US]; XING GUANBIN [US], Cooperative MIMO in Multicell wireless networks (US2008260064);
3. [특허 문헌 3]: LI ANXIN [CN]; LI XIANGMING [CN], UPLINK MULTIPLE- INPUT-MULTIPLE-OUTPUT (MIMO) AND COOPERATIVE MIMO TRANSMISSIONS (WO2008124535);
4. [특허 문헌 4]: MEHTA NEELESH B [US]; ZHANG HONGYUAN [US], System and method for transmitting signals in cooperative base station multi-user MIMO networks (US2007248172);
5. [특허 문헌 5]: KIM SUNG JIN [KR]; KIM HO JIN [KR], METHOD FOR COOPERATIVE DIVERSITY IN MIMO WIRELESS NETWORK (KR20060111238);
6. [특허 문헌 6]: KIM SUNG-JIN [KR]; KIM HO-JI [KR], Method of providing cooperative diversity in a MIMO wireless network (US2006239222);
7. [비특허 문헌 1]: Ayman F. Naguid, Vahid Tarokh, Nambirajan Seshadri, A. Robert Calderbank, “A Space-Time Coding Modem for High-Data-Rate Wireless Communications,” IN IEEE JSAC, vol.16, no.8, October 1998, pp.1459-1478;
8. [비특허 문헌 2]: V. Tarokh, N. Seshadri, A. R. Calderbank, “Space-time codes for high data rate wireless communication: performance criterion and code construction”, IEEE Trans. Inform. Theory, 44:744-765, March 1998.
본 발명의 실시예는 종래 기술에 존재하는 하나 이상의 단점을 제거하고 적어도 하나의 유익한 선택을 제공하기 위해 종래 기술의 상기 문제점과 관련하여 제안되었다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예는 다음과 같은 양태를 제공한다.
양태 1: 통신 장치로서,
통신 장치와 통신 장치가 위치하는 셀의 셀 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값(즉, 통신 장치와 셀 기지국 사이의 채널 추정 값)을 획득하는 채널 추정 유닛;
채널 추정 값 또는 채널 추정 값에 기초한 정보를 셀 기지국으로 전송하는 전송 유닛;
셀 기지국으로부터 CoMP(coordinated multipoint) 메시지를 수신하는 수신 유닛 - CoMP 메시지는 CoMP 전송 모드, 셀 기지국에 의해 사용되는 코드북 또는 프리코딩 행렬, 및 셀 기지국과 협력하는 협력 기지국에 의해 사용되는 코드북 또는 프리코딩 행렬을 나타냄 -;
CoMP 메시지에 따라 채널 행렬을 획득하는 채널 행렬 형성 유닛; 및
채널 행렬 및 CoMP 메시지에 따라 수신된 신호들을 디코딩하는 디코딩 유닛을 포함하는 통신 장치.
양태 2: 양태 1에 있어서, CoMP 메시지는 CoMP 전송 모드가 가간섭성 CoMP 전송 모드임을 나타내고, 채널 행렬 형성 유닛은 셀 기지국의 안테나들 및 협력 기지국의 안테나들 상에서 채널 추정을 수행함으로써 채널 행렬을 형성하며, 디코딩 유닛은 셀 기지국으로부터의 데이터와 협력 기지국으로부터의 데이터를 동일한 데이터로서 간주함으로써 수신된 신호들을 디코딩하는 통신 장치.
양태 3: 양태 1에 있어서, CoMP 메시지는 CoMP 전송 모드가 제1 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드임을 나타내고, 채널 행렬 형성 유닛은 셀 기지국의 안테나들 및 협력 기지국의 안테나들 상에서 채널 추정을 수행함으로써 채널 행렬을 형성하며, 디코딩 유닛은 셀 기지국으로부터의 데이터와 협력 기지국으로부터의 데이터를 상이한 데이터로서 간주함으로써 수신된 신호들을 디코딩하는 통신 장치.
양태 4: 양태 1에 있어서, CoMP 메시지는 CoMP 전송 모드가 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드임을 나타내고, 채널 행렬 형성 유닛은 셀 기지국의 안테나들 상에서 채널 추정을 수행함으로써 채널 행렬을 형성하며, 디코딩 유닛은 셀 기지국으로부터의 데이터와 관련하여 수신된 신호들을 디코딩하는 통신 장치.
양태 5: 양태 1에 있어서, 채널 추정 유닛은 또한 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값을 획득하고; 전송 유닛은 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값을 셀 기지국으로 전송하는 통신 장치.
양태 6: 양태 1에 있어서, 채널 추정 유닛은 또한 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값(즉, 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값)을 획득하고; 통신 장치는 CoMP 전송을 수행할지 여부를 결정하는 판단 유닛을 더 포함하며; CoMP 전송이 수행되어야 하는 것으로 결정될 때, 전송 유닛이 채널 추정 값에 기초한 정보로서 CoMP 전송에 대한 요청을 셀 기지국으로 전송하는 통신 장치.
양태 7: 양태 6에 있어서, 판단 유닛은 또한 채택될 CoMP 전송 모드, 및 셀 기지국 및 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 결정하고; 전송 유닛에 의해 셀 기지국으로 전송되는 요청은 CoMP 전송 모드 및 코드북 또는 프리코딩 행렬을 나타내는 정보를 가지는 통신 장치.
양태 8: 양태 7에 있어서, 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드가 채택되어야 하는 것으로 결정될 때, 판단 유닛은 통신 장치의 사후 SNR(signal to noise ratio) 또는 처리율을 최대화하는 방식으로 셀 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 결정하고, 통신 장치의 사후 SNR 또는 처리율을 최소화하는 방식으로 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 결정하는 통신 장치.
양태 9: 양태 7에 있어서, 통신 장치와 셀 기지국 사이의 채널 추정 값이 제1 임계값과 제2 임계값 사이에 있고, 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값이 제3 임계값과 제4 임계값 사이에 있을 때 판단 유닛은 CoMP 전송이 수행될 것으로 결정하고; 통신 장치와 셀 기지국 사이의 채널 추정 값이 제1 임계값과 제2 임계값 사이에 위치하는 제5 임계값 미만일 때, 판단 유닛은 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것으로 결정하며; 통신 장치와 셀 기지국 사이의 채널 추정 값이 제5 임계값 이상이고, 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값이 제3 임계값과 제4 임계값 사이에 위치하는 제6 임계값 초과일 때, 판단 유닛은 제1 유형의 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것으로 결정하며; 통신 장치와 셀 기지국 사이의 채널 추정 값이 제5 임계값 이상이고, 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값이 제6 임계값 이하일 때, 판단 유닛은 제2 유형의 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것으로 결정하는 통신 장치.
양태 10: 기지국으로서,
기지국에 의해 서비스되는 셀 내의 통신 장치로부터 통신 장치와 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값(즉, 기지국과의 채널 추정 값)을 수신하는 수신 유닛;
채널 추정 값에 따라, CoMP(coordinated multipoint) 전송을 수행할지 여부, 채택될 CoMP 전송 모드, 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬, 및 기지국과 협력하는 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 결정하는 판단 유닛;
CoMP 전송 모드 및 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬, 및 협력 기지국에 의해 전송될 데이터를 나타내는 정보를 포함하는 협력 정보(coordination information)를 협력 기지국에 통지하는 제1 전송 유닛; 및
채택될 CoMP 전송 모드, 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬, 및 기지국과 협력하는 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 나타내는 정보와, 통신 장치에 의해 수신될 데이터를 통신 장치로 전송하는 제2 전송 유닛을 포함하는 기지국.
양태 11: 양태 10에 있어서, 판단 유닛이 채널 추정 값 및 통신 장치의 지리적 위치에 따라 결정을 하는 기지국.
양태 12: 양태 10에 있어서, 수신 유닛은 또한, 통신 장치로부터, 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값(즉, 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값)을 수신하고; 판단 유닛은 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값 및 통신 장치와 기지국 사이의 채널 추정 값에 따라 결정을 하는 기지국.
양태 13: 양태 12에 있어서, 통신 장치와 기지국 사이의 채널 추정 값이 제1 임계값과 제2 임계값 사이에 있고, 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값이 제3 임계값과 제4 임계값 사이에 있을 때, 판단 유닛은 CoMP 전송이 수행될 것으로 결정하고; 통신 장치와 기지국 사이의 채널 추정 값이 제1 임계값과 제2 임계값 사이에 위치하는 제5 임계값 미만일 때, 판단 유닛은 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것으로 결정하며; 통신 장치와 기지국 사이의 채널 추정 값이 제5 임계값 이상이고, 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값이 제3 임계값과 제4 임계값 사이에 위치하는 제6 임계값 초과일 때, 판단 유닛은 제1 유형의 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것으로 결정하며; 통신 장치와 기지국 사이의 채널 추정 값이 제5 임계값 이상이고, 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값이 제6 임계값 이하일 때, 판단 유닛은 제2 유형의 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것으로 결정하는 기지국.
양태 14: 양태 10에 있어서, 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드가 채택되어야 하는 것으로 결정될 때, 판단 유닛은 통신 장치의 사후 SNR(signal to noise ratio) 또는 처리율을 최대화하는 방식으로 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 결정하고, 통신 장치의 사후 SNR 또는 처리율을 최소화하는 방식으로 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 결정하는 기지국.
양태 15: 양태 13에 있어서, 판단 유닛이 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것으로 결정할 때, 제1 전송 유닛은 기지국에 의해 통신 장치로 전송될 데이터와 동일한 데이터를 협력 기지국으로 전송하고; 판단 유닛이 제1 유형의 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것으로 결정할 때, 제1 전송 유닛은 기지국에 의해 통신 장치로 전송될 데이터와 상이한 데이터를 협력 기지국으로 전송하며; 판단 유닛이 제2 유형의 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것으로 결정할 때, 제1 전송 유닛은 협력 기지국으로 데이터를 전송하지 않는 기지국.
양태 16: 통신 장치에서 사용되는 CoMP(coordinated multipoint) 통신 방법으로서,
통신 장치와 통신 장치가 위치하는 셀의 셀 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값(즉, 통신 장치와 셀 기지국 사이의 채널 추정 값)을 획득하는 채널 추정 단계;
채널 추정 값 또는 채널 추정 값에 기초한 정보를 셀 기지국으로 전송하는 전송 단계;
셀 기지국으로부터 CoMP 메시지를 수신하는 수신 단계 - CoMP 메시지는 CoMP 전송 모드, 셀 기지국에 의해 사용되는 코드북 또는 프리코딩 행렬, 및 셀 기지국과 협력하는 협력 기지국에 의해 사용되는 코드북 또는 프리코딩 행렬을 나타냄 -;
CoMP 메시지에 따라 채널 행렬을 획득하는 채널 행렬 형성 단계; 및
채널 행렬 및 CoMP 메시지에 따라 수신된 신호들을 디코딩하는 디코딩 단계를 포함하는 CoMP 통신 방법.
양태 17: 양태 16에 있어서, CoMP 메시지는 CoMP 전송 모드가 가간섭성 CoMP 전송 모드임을 나타내고, 채널 행렬 형성 단계는 셀 기지국의 안테나들 및 협력 기지국의 안테나들 상에서 채널 추정을 수행함으로써 채널 행렬을 형성하며, 디코딩 단계는 셀 기지국으로부터의 데이터와 협력 기지국으로부터의 데이터를 동일한 데이터로서 간주함으로써 수신된 신호들을 디코딩하는 CoMP 통신 방법.
양태 18: 양태 16에 있어서, CoMP 메시지는 CoMP 전송 모드가 제1 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드임을 나타내고, 채널 행렬 형성 단계는 셀 기지국의 안테나들 및 협력 기지국의 안테나들 상에서 채널 추정을 수행함으로써 채널 행렬을 형성하며, 디코딩 단계는 셀 기지국으로부터의 데이터와 협력 기지국으로부터의 데이터를 상이한 데이터로서 간주함으로써 수신된 신호들을 디코딩하는 CoMP 통신 방법.
양태 19: 양태 16에 있어서, CoMP 메시지는 CoMP 전송 모드가 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드임을 나타내고, 채널 행렬 형성 단계는 셀 기지국의 안테나들 상에서 채널 추정을 수행함으로써 채널 행렬을 형성하며, 디코딩 단계는 셀 기지국으로부터의 데이터와 관련하여 수신된 신호들을 디코딩하는 CoMP 통신 방법.
양태 20: 양태 16에 있어서, 채널 추정 단계는 또한 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값을 획득하고; 전송 단계는 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값을 셀 기지국으로 전송하는 CoMP 통신 방법.
양태 21: 양태 16에 있어서, 채널 추정 단계는 또한 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값(즉, 통신 장치와 협력 기지국 사이의 채널 추정 값)을 획득하고; CoMP 통신 방법이 CoMP 전송을 수행할지 여부를 결정하는 판단 단계를 더 포함하며; CoMP 전송이 수행되어야 하는 것으로 결정될 때, 전송 단계는 채널 추정 값에 기초한 정보로서 CoMP 전송에 대한 요청을 셀 기지국으로 전송하는 CoMP 통신 방법.
양태 22: 양태 21에 있어서, 판단 단계는 또한 채택될 CoMP 전송 모드, 및 셀 기지국 및 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 결정하고; 전송 단계에 의해 셀 기지국으로 전송되는 요청이 CoMP 전송 모드 및 코드북 또는 프리코딩 행렬을 나타내는 정보를 가지는 CoMP 통신 방법.
양태 23: 기지국으로서,
CoMP(coordinated multipoint) 전송의 수행을 필요로 하는 요청을 기지국에 의해 서비스되는 셀 내의 통신 장치로부터 수신하는 수신 유닛 - 요청은 채택될 CoMP 전송 모드, 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬, 및 기지국과 협력하는 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 나타내는 정보를 포함함 -;
CoMP 전송 모드, 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬, 및 협력 기지국에 의해 전송될 데이터를 나타내는 정보를 포함하는 협력 정보(coordination information)를 협력 기지국에 통지하는 제1 전송 유닛; 및
요청의 확인 및 통신 장치에 의해 수신될 데이터를 통신 장치로 전송하는 제2 전송 유닛을 포함하는 기지국.
양태 24: 양태 23에 있어서, 요청을 수신할지 여부를 결정하는 판단 유닛을 더 포함하는 기지국.
본 발명의 실시예에 따르면, 기지국은 서비스 품질을 향상시키기 위해 이동국에 서비스를 제공하는 데 서로 잘 협력할 수 있다.
본 발명의 상기한 목적, 특징 및 이점과 기타 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 본 발명의 실시예에 대한 이하의 설명을 통해 더 쉽게 이해될 수 있다. 첨부 도면에서의 부분들이 축척대로 도시되어 있지 않고, 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것에 불과하다. 본 발명의 일부 부분의 예시 및 설명의 편의상, 도면에서의 대응하는 부분이 확대되어 있을 수 있는데, 즉 이들 부분이 본 발명에 따라 실제로 제조되는 예시적인 장치에서의 다른 부분에 대해 확대되어 있다. 도면에서, 동일하거나 대응하는 참조 부호는 동일하거나 대응하는 기술적 특징 또는 부분을 나타내는 데 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가간섭성 CoMP 전송 모드를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드를 나타낸 도면이다.
도 4는 주 기지국(main base station)이 전송 모드를 선택하는 예시적인 실시예의 흐름도이다.
도 5는 주 기지국이 전송 모드를 선택하는 다른 예시적인 실시예의 흐름도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국을 나타낸 도면이다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동국을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주 기지국의 개략 기능 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 기지국(coordinated base station)의 개략 기능 블록도이다.
도 9는 이동국, 주 기지국 및 협력 기지국으로 이루어진 통신 시스템의 실시예의 프로세스 흐름도이다.
도 10은 이동국, 주 기지국 및 협력 기지국으로 이루어진 통신 시스템의 다른 실시예의 프로세스 흐름도이다.
도 11은 이동국, 주 기지국 및 협력 기지국으로 이루어진 통신 시스템의 또 다른 실시예의 프로세스 흐름도이다.
도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 기술한다. 명확함을 위해, 본 발명과 관련없고 당업자가 알고 있는 부분 및 처리의 표현 및 설명이 도면 및 상세한 설명에서 생략되어 있다는 것에 유의한다.
상세한 설명 및 도면은 본 발명의 특정의 실시예를 상세히 개시하고 있고, 본 발명의 원리가 채택될 수 있는 방식들을 기재하고 있다. 본 발명의 범위가 그에 의해 제한되지 않는다는 것을 잘 알 것이다. 첨부된 특허청구범위의 사상 및 내용의 범위에서, 본 발명은 많은 변경, 수정 및 균등물을 포함한다.
일 실시예와 관련하여 기술되고 및/또는 예시된 특징부가, 하나 이상의 다른 실시예에서 동일하거나 유사한 방식으로 사용되거나, 다른 실시예에서의 특징부와 결합되거나, 다른 실시예에서의 특징부를 대체할 수 있다.
강조할 점은, 본 명세서에서 사용되는 "구비하다/포함하다/갖다" 또는 "구비하는/포함하는/갖는"이라는 용어가 특징부, 요소, 단계 또는 구성요소의 존재를 나타내고 하나 이상의 다른 특징부, 요소, 단계 또는 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주 기지국 및 협력 기지국은 가간섭성 CoMP 전송 모드, 제1 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드 및 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드를 채택함으로써 이동국과 다중-지점 협력(multipoint coordination)을 수행할 수 있다. 3개의 CoMP 전송 모드가 이하에서 소개된다.
상세한 설명은, 협력 통신에서, 주 기지국의 장기 통계 신호 전력(long-term statistical signal power)이 다른 협력 기지국(인접 기지국이라고도 함)의 것보다 큰 것으로 가정한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가간섭성 CoMP 전송 모드를 나타낸 것이다. 도 1에 예시된 바와 같이, 이 모드에서, 주 기지국 및 협력 기지국은 하나의 이동국에 함께 서비스를 제공하고, 동일하거나 상이한 코드북으로 동일한 데이터를 프리코딩한다. 프리코딩된 후에, 데이터 S는 주 기지국 및 협력 기지국을 통해 이동국으로 전송된다. 그 경우에, 이동국은 채널
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및
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의 채널 추정을 동시에 수행해야만 한다. 주 기지국은, 채널 추정의 결과에 따라, 그 자신 및 협력 기지국에 대한 각각의 코드북 U0 및 U1을 선택할 수 있다. 대안으로서, 이동국은, 채널 추정의 결과에 따라, 주 기지국 및 협력 기지국에 대한 각각의 코드북 U0 및 U1을 선택할 수 있다. 또한, 주 기지국은 채널 추정의 결과에 따라 그 자신에 대한 코드북 U0을 선택할 수 있고, 협력 기지국은 코드북 U0에 따라 코드북 U1을 선택할 수 있다. 이동국에 의해 수신되는 신호는 AWGN 노이즈에 의해서만 간섭된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드를 나타낸 것이다. 도 2에 예시된 바와 같이, 이 모드에서, 주 기지국 및 협력 기지국은 하나의 이동국에 함께 서비스하고, 동일하거나 상이한 코드북을 사용하고 상이한 데이터를 전송한다. 그 경우에, 이동국은 채널
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및
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의 채널 추정을 동시에 수행해야만 한다. 주 기지국은, 채널 추정의 결과에 따라, 그 자신 및 협력 기지국에 대한 각각의 코드북 U0 및 U1을 선택할 수 있다. 대안으로서, 이동국은, 채널 추정의 결과에 따라, 주 기지국 및 협력 기지국에 대한 각각의 코드북 U0 및 U1을 선택할 수 있다. 또한, 주 기지국은 채널 추정의 결과에 따라 그 자신에 대한 코드북 U0을 선택할 수 있고, 협력 기지국은 코드북 U0에 따라 코드북 U1을 선택할 수 있다.
주 기지국에 의해 전송되는 데이터 S0는 U0를 사용하여 프리코딩된 후에 이동국으로 전송되는 한편, 협력 기지국에 의해 전송되는 데이터 S1은 U1을 사용하여 프리코딩된 후에 이동국으로 전송된다. 이동국에 의해 수신되는 신호는 주 기지국으로부터의 유용한 신호 S0 및 협력 기지국으로부터의 유용한 신호 S1 뿐만 아니라, 2개의 신호의 상호 간섭 값(mutual interference value)도 포함하는데, 그 이유는 코드북이 완전히 이상적인 것은 아니기 때문이다. 또한, 신호는 AWGN 노이즈에 의해서도 간섭된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드를 나타낸 것이다. 도 3에 예시된 바와 같이, 이 모드에서, 주 기지국 및 협력 기지국은 상이한 이동국에 각각 서비스를 제공하고, 상이하거나 동일한 코드북을 사용하고 상이한 데이터를 전송한다. 그 경우에, 이동국은 채널
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및
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의 채널 추정을 동시에 수행한다. 주 기지국은, 채널 추정의 결과에 따라, 그 자신 및 협력 기지국에 대한 각각의 코드북 U0 및 U1을 선택할 수 있다. 대안으로서, 이동국은, 채널 추정의 결과에 따라, 주 기지국 및 협력 기지국에 대한 각각의 코드북 U0 및 U1을 선택할 수 있다. 또한, 주 기지국은 채널 추정의 결과에 따라 그 자신에 대한 코드북 U0을 선택할 수 있고, 협력 기지국은 코드북 U0에 따라 코드북 U1을 선택할 수 있다. 주 기지국에 의해 전송되는 데이터 S0는 U0를 사용하여 프리코딩된 후에 주 기지국에 의해 서비스되는 이동국으로 전송되고, 협력 기지국에 의해 전송되는 데이터 S1은 U1을 사용하여 프리코딩된 후에 협력 기지국에 의해 서비스되는 이동국으로 전송된다. 주 기지국에 의해 서비스되는 이동국에 의해 수신되는 신호는 주 기지국으로부터의 유용한 신호 S0 뿐만 아니라, 협력 기지국으로부터 전송되는 데이터 S1 신호로부터의 간섭도 포함하는데, 그 이유는 코드북이 완전히 이상적인 것은 아니기 때문이다. 또한, 신호는 AWGN 노이즈에 의해서도 간섭된다.
제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드에서, 주 기지국 및 협력 기지국에 의해 채택된 코드북 U0 및 U1 중 하나는 이동국의 사후 SNR(signal to noise ratio)(처리율)을 최대화하는 한편, 다른 하나는 이동국의 SNR(처리율)을 최소화한다. 이동국의 SNR(처리율)을 최대화하는 코드북을 사용하는 기지국은 이동국에 서비스하는 신호를 전송하고, 이동국의 SNR(처리율)을 최소화하는 코드북을 사용하는 기지국은 다른 이동국에 서비스하는 신호를 전송한다.
도 4는 주 기지국(main base station)이 전송 모드를 선택하는 예시적인 실시예의 흐름도를 나타낸 것이다. 도 4에 예시된 바와 같이, 먼저 단계(S401)에서, 주 기지국은 주 기지국과 이동국 사이 및 이동국과 인접 기지국(주 기지국에 인접한 다른 기지국) 사이의 채널 추정 값들을 이동국으로부터 수신한다. 본 발명의 실시예에서, 각각의 이동국은 주 기지국 및 각각의 인접 기지국에 대해 채널 추정을 수행할 것이다.
그 다음에, 단계(S402)에서, 주 기지국은 현재의 채널 조건에 따라 다중-지점 협력이 수행될 것인지 여부를 결정한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 주 기지국과 이동국 사이의 채널 추정 값이 제1 임계값보다 작고 제2 임계값보다 큰 동시에, 인접 기지국과 이동국 사이의 채널 추정 값이 제3 임계값보다 작고 제4 임계값보다 클 때, 다중-지점 협력이 수행될 것으로 결정된다.
주 기지국과 이동국 사이의 채널 추정 값이 제1 임계값보다 클 때, 이는 주 기지국과 이동국 사이의 채널이 아주 양호하고 다중-지점 협력이 필요하지 않다는 것을 의미한다. 주 기지국과 이동국 사이의 채널 추정 값이 제2 임계값보다 작을 때, 이는 주 기지국과 이동국 사이의 채널이 아주 좋지 않고 주 기지국이 다중-지점 협력을 수행할 수 없음을 의미하며, 따라서 그 경우에 다중-지점 협력을 수행할 필요가 없는 것으로 결정된다. 한편, 인접 기지국과 이동국 사이의 채널 추정 값이 제3 임계값보다 클 때, 이는 인접 기지국과 이동국 사이의 채널이 아주 양호하고 다중-지점 협력이 필요하지 않다는 것을 의미한다. 인접 기지국과 이동국 사이의 채널 추정 값이 제4 임계값보다 작을 때, 이는 인접 기지국과 이동국 사이의 채널이 아주 좋지 않고 인접 기지국이 다중-지점 협력을 수행할 수 없다는 것을 의미한다.
다른 실시예에서, 인접 기지국과 이동국 사이의 채널 추정 값이 제3 임계값보다 큰지를 결정하는 것이 필요하지 않고, 채널 추정 값이 제3 임계값보다 작은 것으로 곧바로 가정된다는 것에 유의한다.
단계(S402)에서 다중-지점 협력이 수행될 것으로 결정될 때, 주 기지국은 또한 어느 유형의 CoMP 전송 모드가 채택될 것인지를 결정한다. 이것을 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단계(S403)에서, 주 기지국은 주 기지국과 이동국 사이의 채널 추정 값이 제1 임계값과 제2 임계값 사이의 범위에 있는 제5 임계값보다 작은지를 결정하고, 작은 경우, 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것으로 결정한다. 한편, 단계(S403)에서 주 기지국과 이동국 사이의 채널 추정 값이 제5 임계값보다 작지 않은 것으로 결정될 때, 단계(S404)에서 인접 기지국과 이동국 사이의 채널 추정 값이 제3 임계값과 제4 임계값 사이의 범위에 있는 제6 임계값보다 큰지가 결정되고, 큰 경우, 제1 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것으로 결정되고, 그렇지 않은 경우, 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것으로 결정된다.
도 5는 주 기지국이 전송 모드를 선택하는 다른 예시적인 실시예의 흐름도를 나타낸 것이다. 도 5에 예시된 흐름은 도 4에 예시된 것과 실질적으로 동일하고, 유일한 차이점은 다음과 같다: 단계(S404)에서 인접 기지국과 이동국 사이의 채널 추정 값이 제6 임계값보다 큰 것으로 결정될 때, 단계(S405)에서 데이터 트래픽이 소정의 값보다 많은지가 추가적으로 결정되고, 그러한 경우, 제1 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것이거나, 그렇지 않은 경우, 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드가 채택될 것이다.
또한, 대안의 실시예에서, 이동국은 그 자신과 협력 기지국 사이의 채널 추정 값을 측정할 수 없고 단지 그 자신과 주 기지국 사이의 채널 추정 값을 측정할 수 있다. 주 기지국은 이동국의 지리적 위치에 따라 이동국과 협력 기지국 사이의 채널 추정 값을 추론하며, 그로써 CoMP 전송 모드가 채택될 것인지와 어느 유형의 CoMP 전송 모드가 채택될 것인지를 판단한다.
또한, 주 기지국이 도 4 및 도 5에서 CoMP 전송 모드가 채택될 것인지와 어느 유형의 CoMP 전송 모드가 채택될 것인지를 결정하지만, 이러한 결정은 이동국에 의해 수행될 수도 있다. 그 경우에, 예를 들어, 단계(S401)에서 채널 추정 값을 수신하는 단계가 채널 추정을 수행하는 단계로서 변경될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국을 나타낸 것이다. 본 발명의 실시예에서, 수신기가 MMSE(Minimum Mean Squared Error) 검출을 채택하고 수신기가, 각각의 기지국으로부터 전송된 신호를 수신하는 동안, 각각의 기지국과 시간에서 완전히 동기되어 있는 것으로 가정된다. 시간이 동기되어 있지 않은 경우, 간단한 선형 위상 조정을 통해 시간 오차가 보상될 수 있다.
도 6a에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동국(60)은 채널 추정 유닛(61), 전송 유닛(62), 수신 유닛(63), 채널 행렬 형성 유닛(64) 및 디코딩 유닛(65)을 포함한다.
채널 추정 유닛(61)은 이동국과 주 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값과 이동국과 인접 기지국 사이의 채널 추정 값을 추정한다. 전송 유닛(62)은 추정된 채널 추정 값들을 주 기지국으로 전송한다. 대안으로서, 전송 유닛(62)은 이동국과 인접 기지국 사이의 추정된 채널 추정 값을 인접 기지국으로 전송할 수 있다.
일부 통신 시스템(예를 들어, TTD 시스템)에서, 상향링크 및 하향링크 채널이 서로에 대해 대칭이라는 것에 유의한다. 그 경우에, 채널 추정 유닛(61)은 단지 이동국과 인접 기지국 사이의 채널 추정 값을 추정할 수 있다.
수신 유닛(63)은 CoMP 전송 모드에 들어갈지 여부, CoMP 전송 모드에 들어갈 때 어느 유형의 CoMP 전송 모드가 채택될지, 그리고 주 기지국과 협력 기지국에 의해 사용될 코드북을 나타내는 정보를 주 기지국으로부터 수신한다. 예를 들어, 상기 정보는 CDMA 하에서 CIPCH를 통해 또는 LTE 시스템 하에서 PDCCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 수신 유닛은 주 기지국 및/또는 인접 기지국으로부터 데이터를 더 수신한다.
가간섭성 CoMP 전송 모드 또는 제1 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드에 들어가는 것으로 통지를 받을 때, 채널 행렬 형성 유닛(64)은 주 기지국의 안테나 및 인접 기지국의 안테나의 채널 추정을 수행함으로써 채널 행렬을 형성하고; 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드에 들어가는 것으로 통지를 받을 때, 채널 행렬 형성 유닛(64)은 사용자에게 서비스하는 주 기지국의 안테나의 채널 추정을 수행함으로써 채널 행렬을 형성한다.
디코딩 유닛(65)은 채널 행렬 및 주 기지국에 의해 통지된 CoMP 전송 모드에 따라 주 기지국 및 인접 기지국으로부터의 데이터를 디코딩한다. 상세하게는, 가간섭성 CoMP 전송 모드에 들어가는 것으로 통지를 받을 때, 디코딩 유닛(65)은 상이한 기지국으로부터 동일한 자원 내의 수신 유닛(63)에 의해 수신되는 데이터를 동일한 데이터로 간주하고 데이터를 디코딩한다. 본 발명의 실시예에서, 동일한 자원이란 동일한 시간 및 심볼의 부반송파 자원을 말한다. 제1 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드에 들어가는 것으로 통지를 받을 때, 디코딩 유닛(65)은 상이한 기지국으로부터 동일한 자원 내의 수신 유닛(63)에 의해 수신되는 데이터를 상이한 데이터로 간주하고 데이터를 디코딩한다. 공지된 MMSE 수신기, ZF 수신기 등이 디코딩에 채택될 수 있다.
CoMP 전송 모드에 들어가지 않는 것으로 또는 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드에 들어가는 것으로 통지를 받을 때, 이동국에 의해 행해지는 처리는 종래 기술에서의 처리와 동일하다. 따라서, 일 실시예에서, 주 기지국은 단지 가간섭성 CoMP 전송 모드 또는 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드에 들어가는 것만을 이동국에 통지할 수 있다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동국을 나타낸 것이다. 도 6a에 예시된 것과 비교할 때, 도 6b에 예시된 이동국에는, 채널 추정 유닛(61)에 의해 추정된 채널 추정 값에 따라, CoMP 전송을 수행할지 여부, 어느 유형의 CoMP 전송 모드가 채택될지, 및 주 기지국 및 협력 기지국에 의해 사용될 코드북을 결정하는 판단 유닛(66)이 추가되어 있다. 판단 유닛(66)이 CoMP 전송이 수행될 것으로 결정할 때, 결정된 CoMP 전송 모드 및 코드북을 포함하고 CoMP 전송 모드에 들어갈 것을 요구하는 요청이 주 기지국으로 전송된다.
선택적인 실시예에서, 판단 유닛(66)은, 주 기지국 및 협력 기지국에 의해 사용될 코드북을 결정하는 일 없이, 단지 CoMP 전송을 수행할지 여부 및 어느 유형의 CoMP 전송 모드가 채택될지만을 결정할 수 있다.
수신 유닛(63)은 이동국으로부터의 요청을 수락할지 여부를 나타내는 통지를 주 기지국으로부터 수신한다. 일 실시예에서, 이 통지는 결정된 CoMP 전송 모드와, 주 기지국 및 협력 기지국에 의해 사용될 코드북을 더 포함한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주 기지국의 개략 기능 블록도를 나타낸 것이다. 도 7에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주 기지국(70)은 수신 유닛(71), 판단 유닛(72), 제1 전송 유닛(73) 및 제2 전송 유닛(74)을 포함한다.
수신 유닛(71)은 이동국으로부터 채널 추정 값 또는 프리코딩 행렬 값을 수신한다. TDD 시스템에서, 이동국이 그 자신과 주 기지국 사이의 채널 추정 값을 전송하지 않는 경우에, 주 기지국은 주 기지국과 이동국 사이의 채널 추정 값을 추정하는 채널 추정 유닛을 더 포함할 수 있다.
판단 유닛(72)은, 채널 추정 값 또는 프리코딩 행렬에 기초하여, CoMP 전송 모드에 들어갈지 여부 및 CoMP 전송 모드에 들어갈 때 어느 유형의 CoMP 전송 모드가 채택될지를 결정한다. 또한, 판단 유닛(72)은 주 기지국과 협력 기지국에 의해 사용될 MCS(Modulation and Coding Scheme) 및 코드북 등을 더 결정한다. 사용될 MCS 및 코드북을 결정할 때, 사후 SNR 또는 처리율을 최대화하는 원리가 채택될 수 있다.
코드북 및 MCS를 결정하기 위해 채택된 사후 SNR을 최대화하는 원리는, 특정의 디코딩 알고리즘[예를 들어, ZF(zero forcing) 알고리즘 또는 MMSE 알고리즘] 하에서, 시스템의 사후 SNR을 최대화하는 코드북을 선택하는 것 및 획득된 사후 SNR에 따라 대응하는 MCS를 선택하는 것이다.
코드북 및 MCS를 결정하기 위해 채택된 처리율을 최대화하는 원리는, 특정의 디코딩 알고리즘(예를 들어, ZF 알고리즘 또는 MMSE 알고리즘) 및 시스템의 목표 프레임 오류율 하에서, 시스템의 처리율을 최대화하는 코드북 및 MCS를 선택하는 것이다.
CoMP 전송 모드에 들어가는 것으로 결정될 때, 제1 전송 유닛(73)은, 예를 들어, 기지국들 사이의 인터페이스(예를 들어, X2 인터페이스)를 통해 선택된 CoMP 전송 모드를 협력 기지국에 통지하고, 관련 CoMP 전송 모드가 선택되는 경우에 협력 기지국으로부터 이동국으로 전송될 데이터를 협력 기지국으로 전송한다. 이 데이터는 주 기지국으로부터 이동국으로 전송될 데이터와 동일하다. 제1 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드가 선택되는 경우에, 협력 기지국으로부터 이동국으로 전송될 데이터가 협력 기지국으로 전송된다. 이 데이터는 주 기지국으로부터 이동국으로 전송될 데이터와 상이하다. 또한, 제1 전송 유닛(73)은 코드북(프리코딩 행렬), MCS 등을 나타내는 데이터 전송 정보를 더 전송한다. 제1 전송 유닛(73)은 협력 기지국에 의해 사용될 코드북, MCS 등을 나타내는 정보를 직접 전송할 수 있다. 다른 실시예에서, 주 기지국에 의해 사용되는 코드북이 전송될 수 있고, 협력 기지국은 주 기지국에 의해 사용되는 코드북에 따라 그 자신이 사용할 코드북을 결정한다. 제1 전송 유닛(73)에 의해 협력 기지국으로 전송되는 데이터 전송 정보, 데이터 등은 포괄적으로 협력 정보라고 불린다.
다중-지점 협력을 채택하는 것으로 결정될 때, 제2 전송 유닛(74)은 사용될 CoMP 전송 모드를 나타내는 CoMP 메시지를 이동국으로 전송한다. 일 실시예에서, 제2 전송 유닛(74)은 주 기지국 및 협력 기지국에 의해 각각 사용되는 MCS들 및 코드북들에 관한 정보를 이동국으로 더 전송한다. 대안의 실시예에서, 제2 전송 유닛(74)은 단지 주 기지국에 의해 사용되는 MCS 및 코드북에 관한 정보를 이동국으로 전송하는 반면, 협력 기지국에 의해 사용되는 것은 전송되지 않는다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 기지국(coordinated base station)의 개략 기능 블록도를 나타낸 것이다. 도 8에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 협력 기지국(80)은 수신 유닛(81), 결정 유닛(82) 및 전송 유닛(83)을 포함한다.
수신 유닛(81)은 전송될 데이터와 CoMP 전송 모드에 들어갈지 여부, 어느 유형의 CoMP 전송 모드가 채택될지, 및 사용될 MCS 및 코드북(프리코딩 행렬)을 나타내는 정보를 주 기지국으로부터 수신한다.
결정 유닛(82)은, 주 기지국으로부터의 정보에 따라, 협력 기지국에 의해 사용될 MCS 및 코드북(프리코딩 행렬)을 결정한다. 주 기지국이 사용될 MCS 및 코드북(프리코딩 행렬)을 직접 표시하는 경우, 결정 유닛(82)은 표시된 MCS 및 코드북을 사용될 MCS 및 코드북(프리코딩 행렬)으로서 직접 결정한다. 주 기지국이 직접 표시를 행하지 않고 단지 주 기지국에 의해 사용되는 MCS 및 코드북 그리고 이동국과 협력 기지국 사이의 채널 추정 값을 나타내는 정보를 제공하는 경우, 결정 유닛(82)은 그 정보에 따라 사용될 MCS 및 코드북(프리코딩 행렬)을 결정한다.
CoMP 전송 모드에 들어가는 것으로 표시될 때, 전송 유닛(83)은 결정 유닛(82)에 의해 결정되는 MCS 및 코드북에 따라 데이터를 이동국으로 전송한다. 가간섭성 CoMP 전송 모드 또는 제1 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드에 들어갈 때, 전송 유닛(83)은 주 기지국으로부터 수신 유닛에 의해 수신된 데이터를 전송한다. 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드 하에서, CoMP 서비스를 요구하는 이동국에 대한 간섭을 최소화하기 위해, 전송 유닛(83)은 CoMP 서비스를 요구하는 이동국으로 어떤 데이터도 전송하지 않고 주 기지국에 의해 통지된 MCS 및 코드북을 사용하여 협력 기지국에 의해 서비스되는 이동국으로 데이터를 전송한다. 그 경우에, 협력 기지국의 데이터가 실제로 이동국에 의해서도 (간섭으로서) 수신되기 때문에, 이러한 데이터 및 주 기지국으로부터 수신되는 데이터는 포괄적으로 협력 데이터(coordination data)라고 불린다.
이상에 기술되어 있지도 않고 도면에 도시되어 있지도 않지만, 이동국 및 각각의 기지국은 그들의 기능을 구현하는 데 필요한 다양한 다른 유닛을 포함하고 있다는 것에 유의한다. 이들 다른 유닛은, 예를 들어, 이동국 및 기지국의 각각의 부분을 제어하는 제어 유닛(예를 들어, CPU), 데이터 및 코드북을 저장하는 저장 유닛, 및 작업자 또는 사용자의 조작 편의를 위한 인터페이스 유닛(예를 들어, 디스플레이 및 조작 키)을 포함한다.
도 9는 이동국, 주 기지국 및 협력 기지국으로 이루어진 통신 시스템의 실시예의 프로세스 흐름도를 나타낸 것이다. 도 9에 단지 하나의 협력 기지국이 예시되어 있지만, 여러 개의 협력 기지국들이 있을 수 있다는 것에 유의한다.
도 9에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서, 먼저 이동국은 이동국과 주 기지국 사이의 채널 및 이동국과 협력 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값들을 추정하기 위해 채널 추정을 수행한다(S91). 그 다음에, 이동국은 채널 추정 값들을 주 기지국으로 전송한다(S92). 주 기지국은 수신된 채널 추정 값들에 따라 다중-지점 협력을 수행할지 및 다중-지점 협력이 수행되어야 할 때 어느 유형의 CoMP 전송 모드가 채택될지를 결정한다(S93). 그 다음에, 다중-지점 협력을 수행하는 것으로 결정될 때, 주 기지국 및 협력 기지국에 의해 사용되는 MCS들 및 코드북들은 물론 CoMP 전송 모드의 유형을 나타내는 CoMP 메시지가 이동국으로 전송되고(S94); 한편 데이터(가간섭성 협력 또는 제1 유형의 비간섭성 협력의 경우에) 및 CoMP 전송 모드, MCS 및 코드북을 나타내는 데이터 전송 정보를 포함하는 협력 정보가 협력 기지국으로 전송되고(S95), 데이터가 이동국으로 전송된다(S96).
주 기지국으로부터 협력 정보를 수신한 후에, 협력 기지국은 사용될 MCS 및 코드북(프리코딩 행렬)을 결정하고(S97), 협력 데이터를 전송한다(S98). 그 다음에, 이동국은 주 기지국에 의해 전송된 CoMP 메시지에 따라 주 기지국 및 협력 기지국으로부터의 데이터를 디코딩한다(S99).
도 10은 이동국, 주 기지국 및 협력 기지국으로 이루어진 통신 시스템의 다른 실시예의 프로세스 흐름도를 나타낸 것이다.
도 10에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서, 먼저 이동국은 이동국과 주 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값만을 추정하기 위해 채널 추정을 수행한다(S101). 그 다음에, 이동국은 채널 추정 값을 주 기지국으로 전송한다(S102). 주 기지국은 수신된 채널 추정 값 및 이동국의 지리적 위치에 따라 다중-지점 협력을 수행할지 및 다중-지점 협력이 수행되어야 할 때 어느 유형의 CoMP 전송 모드가 채택될지를 결정한다(S103). 그 다음에, 다중-지점 협력을 수행하는 것으로 결정될 때, CoMP 전송 모드의 유형과 주 기지국에 의해 사용되는 MCS 및 코드북을 나타내는 CoMP 메시지가 이동국으로 전송되고(S104); 한편 데이터(가간섭성 협력 또는 제1 유형의 비간섭성 협력의 경우에) 및 CoMP 전송 모드, MCS 및 코드북을 나타내는 데이터 전송 정보를 포함하는 협력 정보가 협력 기지국으로 전송되고(S105), 데이터가 이동국으로 전송된다(S106).
주 기지국으로부터 CoMP 메시지를 수신한 후에, 이동국은 채널 추정을 수행하고(S107), 채널 추정 값을 협력 기지국으로 전송한다(S108). 주 기지국으로부터의 협력 정보 및 이동국으로부터의 채널 추정 값을 수신한 후에, 협력 기지국은 사용될 MCS 및 코드북을 결정하고(S109), 이어서 결정된 디코딩 정보를 이동국으로 전송하며(S110), 협력 데이터를 전송한다(S111). 그 다음에, 이동국은 주 기지국으로부터의 CoMP 메시지 및 협력 기지국으로부터의 디코딩 정보에 따라 주 기지국 및 협력 기지국으로부터의 데이터를 디코딩한다(S112).
도 11은 이동국, 주 기지국 및 협력 기지국으로 이루어진 통신 시스템의 또 다른 실시예의 프로세스 흐름도를 나타낸 것이다.
도 11에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서, 먼저 이동국은 이동국과 주 기지국 사이의 채널 및 이동국과 협력 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값들을 추정하기 위해 채널 추정을 수행한다(S201). 그 다음에, 이동국은, 채널 추정 값들에 따라, CoMP 전송을 수행할지, 어느 유형의 CoMP 전송 모드가 채택될지, 및 CoMP 전송 모드 하에서 주 기지국과 협력 기지국에 의해 사용될 코드북들(프리코딩 행렬들)을 결정한다(S202). 그 다음에, CoMP 전송을 수행하는 것으로 결정될 때, 상기 정보를 포함하고 CoMP 전송을 수행할 것을 요구하는 요청이 주 기지국으로 전송된다(S203). 요청을 수신한 후에, 주 기지국은 요청을 수락할지 여부를 결정하고, 확인 메시지를 이동국으로 전송하는 반면(S204), 협력 정보를 협력 기지국으로 전송하고(S205), 이어서 데이터를 이동국으로 전송한다(S206). 협력 기지국은 수신된 협력 정보에 따라 사용될 MCS 및 코드북을 결정하고, 이어서 협력 데이터를 전송한다(S207). 그 후에, 이동국은 주 기지국 및 협력 기지국으로부터의 데이터를 디코딩한다(S208).
주 기지국은 그 자신 및 협력 기지국이 현재 사용하는 자원에 따라 요청을 적절히 발송할 수 있는데, 예를 들어, 요청에 표시되는 각각의 기지국에 대응하는 프리코딩 행렬이 각각의 기지국에서 사용되지 않는 경우에, 주 기지국은 요청을 수신하고 대응하는 CoMP 전송 모드를 결정할 수 있으며; 요청에 표시되는 각각의 기지국에 대응하는 프리코딩 행렬이 각각의 또는 임의의 기지국에서 사용되는 경우에, 주 기지국은 요청을 거부할 수 있다.
상기 단계들이 순차적으로 번호가 매겨져 있지만, 이들 단계의 순서가 변경될 수 있고, 일부 단계들은 동시에 수행될 수 있다는 것에 유의한다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 예를 들어, OFDM 시스템의 경우, 전송된 데이터는 OFDM 시스템의 주파수 영역에서의 각각의 부반송파 상에서 사전-선택된 코드북에 따라 프리코딩될 것이고; 각각의 서브-프레임에서, 각각의 부반송파는 (k, l)까지 번호가 매겨져 있고, 여기서 k는 각각의 OFDM 심볼에서의 부반송파의 일련 번호이고, l은 각각의 OFDM 심볼의 일련 번호이다. 프리코딩된 신호는 M개의 전송 안테나를 통해 전송되고 N개의 수신 안테나에 의해 수신된다. 수신된 신호는 다음과 같이 표현될 수 있고,
Figure 112011081941256-pct00007
(0, 1)
여기서
Figure 112011081941256-pct00008
,
Figure 112011081941256-pct00009
,
Figure 112011081941256-pct00010
,
Figure 112011081941256-pct00011
및
Figure 112011081941256-pct00012
은 각각 수신된 신호, 채널 응답 행렬, 프리코딩 벡터, 전송된 신호 및 AWGN 노이즈 벡터를 나타내고, 이들의 벡터 차원은 N×1, N×M, M×1, 1×1 및 N×1이다.
본 명세서에 정의된 기지국은 그 자신의 서비스 영역을 형성하고 그 영역 내의 통신 장치에 서비스하는 다양한 장치를 비롯한 아주 넓은 범위에서 설명될 것이라는 것에 유의한다.
당업자라면 본 명세서에 개시된 실시예와 관련하여 기술된 각각의 예시적인 유닛 및 단계가 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다는 것을 잘 알 수 있다. 이들 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어의 형태로 수행되는지는 기술적 해결 방안 및 설계 제약조건의 구체적인 적용에 달려 있다. 전문가는 각각의 특정의 응용에 대해 상이한 방법으로 기술된 기능을 구현할 수 있지만, 이러한 구현이 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 된다.
본 명세서에 개시된 실시예와 관련하여 기술된 알고리즘 또는 방법의 단계들은 하드웨어(컴퓨터 등과 같은 논리 장치)에 의해 실행되는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 소프트웨어가 실행될 때, 하드웨어(컴퓨터와 같은 논리 장치)는 상기 방법 또는 그 단계들을 구현하거나 본 발명의 장치의 구성요소로서 기능할 수 있다.
소프트웨어는 RAM, 메모리, ROM, 전기적 프로그램가능 ROM, 전기적 소거가능 프로그램가능 ROM, 레지스터, 하드 디스크, 이동식 디스크, CD-ROM, 또는 기술 분야에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 넣어질 수 있다.
상기한 실시예는 본 발명에 대한 제한이 아니라 예시적인 것이다. 본 발명의 사상에 따라서, 당업자는 또한 본 발명의 범위 내에 속하는 다양한 수정 및 변경을 안출할 수 있다.

Claims (10)

  1. 통신 장치로서,
    상기 통신 장치와 상기 통신 장치가 위치하는 셀의 셀 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값 - 즉, 상기 통신 장치와 상기 셀 기지국 사이의 채널 추정 값 - 을 획득하는 채널 추정 유닛;
    상기 채널 추정 값 또는 상기 채널 추정 값에 기초한 정보를 상기 셀 기지국으로 전송하는 전송 유닛;
    상기 셀 기지국으로부터 CoMP(coordinated multipoint) 메시지를 수신하는 수신 유닛 - 상기 CoMP 메시지는 CoMP 전송 모드, 상기 셀 기지국에 의해 사용되는 코드북 또는 프리코딩 행렬, 및 상기 셀 기지국과 협력하는 협력 기지국에 의해 사용되는 코드북 또는 프리코딩 행렬을 나타냄 -;
    상기 CoMP 메시지에 따라 채널 행렬을 획득하는 채널 행렬 형성 유닛; 및
    상기 채널 행렬 및 상기 CoMP 메시지에 따라 수신된 신호들을 디코딩하는 디코딩 유닛
    을 포함하는 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 CoMP 메시지는 상기 CoMP 전송 모드가 가간섭성 CoMP 전송 모드임을 나타내고, 상기 채널 행렬 형성 유닛은 상기 셀 기지국의 안테나들 및 상기 협력 기지국의 안테나들 상에서 채널 추정을 수행함으로써 채널 행렬을 형성하며, 상기 디코딩 유닛은 상기 셀 기지국으로부터의 데이터와 상기 협력 기지국으로부터의 데이터를 동일한 데이터로서 간주함으로써 상기 수신된 신호들을 디코딩하는 통신 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 CoMP 메시지는 상기 CoMP 전송 모드가 제1 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드임을 나타내고, 상기 채널 행렬 형성 유닛은 상기 셀 기지국의 안테나들 및 상기 협력 기지국의 안테나들 상에서 채널 추정을 수행함으로써 채널 행렬을 형성하며, 상기 디코딩 유닛은 상기 셀 기지국으로부터의 데이터와 상기 협력 기지국으로부터의 데이터를 상이한 데이터로서 간주함으로써 상기 수신된 신호들을 디코딩하는 통신 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 CoMP 메시지는 상기 CoMP 전송 모드가 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드임을 나타내고, 상기 채널 행렬 형성 유닛은 상기 셀 기지국의 안테나들 상에서 채널 추정을 수행함으로써 채널 행렬을 형성하며, 상기 디코딩 유닛은 상기 셀 기지국으로부터의 데이터와 관련하여 상기 수신된 신호들을 디코딩하는 통신 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 채널 추정 유닛은 또한 상기 통신 장치와 상기 협력 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값 - 즉, 상기 통신 장치와 상기 협력 기지국 사이의 채널 추정 값 - 을 획득하고; 상기 통신 장치는 CoMP 전송을 수행할지 여부를 결정하는 판단 유닛을 더 포함하며; 상기 CoMP 전송이 수행되어야 하는 것으로 결정될 때, 상기 전송 유닛이 상기 채널 추정 값에 기초한 정보로서 CoMP 전송에 대한 요청을 상기 셀 기지국으로 전송하는 통신 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 판단 유닛은 또한 채택될 CoMP 전송 모드, 및 상기 셀 기지국 및 상기 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 결정하고; 상기 전송 유닛에 의해 상기 셀 기지국으로 전송되는 상기 요청은 상기 CoMP 전송 모드 및 상기 코드북 또는 프리코딩 행렬을 나타내는 정보를 포함하는 통신 장치.
  7. 제6항에 있어서, 제2 유형의 비간섭성 CoMP 전송 모드가 채택되어야 하는 것으로 결정될 때, 상기 판단 유닛은 상기 통신 장치의 사후 SNR(signal to noise ratio) 또는 처리율을 최대화하는 방식으로 상기 셀 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 결정하고, 상기 통신 장치의 사후 SNR 또는 처리율을 최소화하는 방식으로 상기 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 결정하는 통신 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 통신 장치와 상기 셀 기지국 사이의 상기 채널 추정 값이 제1 임계값과 제2 임계값 사이에 있고, 상기 통신 장치와 상기 협력 기지국 사이의 상기 채널 추정 값이 제3 임계값과 제4 임계값 사이에 있을 때, 상기 판단 유닛은 상기 CoMP 전송이 수행되어야 하는 것으로 결정하고; 상기 통신 장치와 상기 셀 기지국 사이의 상기 채널 추정 값이 상기 제1 임계값과 상기 제2 임계값 사이에 위치하는 제5 임계값 아래일 때, 상기 판단 유닛은 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택되어야 하는 것으로 결정하며; 상기 통신 장치와 상기 셀 기지국 사이의 상기 채널 추정 값이 상기 제5 임계값 위이고, 상기 통신 장치와 상기 협력 기지국 사이의 상기 채널 추정 값이 상기 제3 임계값과 상기 제4 임계값 사이에 위치하는 제6 임계값 위일 때, 상기 판단 유닛은 제1 유형의 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택되어야 하는 것으로 결정하며; 상기 통신 장치와 상기 셀 기지국 사이의 상기 채널 추정 값이 상기 제5 임계값 위이고, 상기 통신 장치와 상기 협력 기지국 사이의 상기 채널 추정 값이 상기 제6 임계값 아래일 때, 상기 판단 유닛은 제2 유형의 가간섭성 CoMP 전송 모드가 채택되어야 하는 것으로 결정하는 통신 장치.
  9. 기지국으로서,
    상기 기지국에 의해 서비스되는 셀 내의 통신 장치로부터 상기 통신 장치와 상기 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값을 수신하는 수신 유닛;
    상기 채널 추정 값에 따라, CoMP(coordinated multipoint) 전송을 수행할지 여부, 채택될 CoMP 전송 모드, 상기 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬, 및 상기 기지국과 협력하는 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 결정하는 판단 유닛;
    상기 CoMP 전송 모드 및 상기 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 나타내는 정보, 및 상기 협력 기지국에 의해 전송될 데이터를 포함하는 협력 정보(coordination information)를 상기 협력 기지국에 통지하는 제1 전송 유닛; 및
    채택될 CoMP 전송 모드, 상기 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬, 및 상기 기지국과 협력하는 협력 기지국에 의해 사용될 코드북 또는 프리코딩 행렬을 나타내는 정보와, 상기 통신 장치에 의해 수신될 데이터를 상기 통신 장치로 전송하는 제2 전송 유닛
    을 포함하는 기지국.
  10. 통신 장치에서 사용되는 CoMP(coordinated multipoint) 통신 방법으로서,
    상기 통신 장치와 상기 통신 장치가 위치하는 셀의 셀 기지국 사이의 채널의 채널 추정 값을 획득하는 채널 추정 단계;
    상기 채널 추정 값 또는 상기 채널 추정 값에 기초한 정보를 상기 셀 기지국으로 전송하는 전송 단계;
    상기 셀 기지국으로부터 CoMP 메시지를 수신하는 수신 단계 - 상기 CoMP 메시지는 CoMP 전송 모드, 상기 셀 기지국에 의해 사용되는 코드북 또는 프리코딩 행렬, 및 상기 셀 기지국과 협력하는 협력 기지국에 의해 사용되는 코드북 또는 프리코딩 행렬을 나타냄 -;
    상기 CoMP 메시지에 따라 채널 행렬을 획득하는 채널 행렬 형성 단계; 및
    상기 채널 행렬 및 상기 CoMP 메시지에 따라 수신된 신호들을 디코딩하는 디코딩 단계
    를 포함하는 CoMP 통신 방법.
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